食品霉菌腐败深度解析：成因、影响因素与综合防控策略
食品霉菌腐败深度解析：成因、影响因素与综合防控策略
食品霉菌腐败是一个长期存在的问题，不仅会导致巨大的经济损失，还可能对消费者健康造成威胁。本文将从霉菌腐败的定义出发，深入探讨其成因、影响因素以及综合防控策略，为食品行业从业者提供专业的指导和建议。
霉菌腐败的定义与成因
霉菌腐败是由于产品受到真菌孢子污染而导致的，这些孢子在保质期结束之前发芽并形成可见的菌丝体。对于在分发给零售商之前包装产品，产品被污染的可能性是与工厂设计、生产加工流程和环境相关。产品的工厂内真菌污染可以通过良好的生产卫生实践来控制，并通过特定的消毒杀菌措施来减少。
霉菌的生长特性
通过使用大量的底物，如碳水化合物、有机酸、蛋白质和脂质，霉菌能够在较宽的水分活度值 (aw ) 、pH 值和温度范围内生长。因此，霉菌能够在诸如水果或果汁之类的酸性产品以及诸如面包和烘焙产品之类的中等水分含量的食品上生长。霉菌还可以在谷物、饮料、乳制品和发酵产品中生长，因此与多种食品的腐败有关。
霉菌腐败造成的损失
食品的霉菌腐败造成巨大的经济损失。这些损失很难评估，因为它们会根据地点、季节和变质产品的类型而波动。例如，据报道，澳大利亚每年与真菌腐败相关的食品损失超过 1,000 万美元。因此，防止霉菌腐败对于食品工业非常重要，可以通过限制工厂内污染和霉菌生长来实现。
在发芽和增殖过程中，霉菌可以产生外酶（例如脂肪酶、蛋白酶和碳水化合物）。这些外酶可以通过诱导异味、变色和产生毒素来改变食品的感官特性。与异味和变色相反，毒素对消费者健康具有潜在危险。
影响霉菌生长的因素
配方因素
水活动：霉菌与基质中可用的水有关，并且通常是控制食品稳定性和腐败的主导因素。可以定义两种类型的霉菌：干燥（或耐旱）霉菌，可以在低水分活度（即低于 0.85）下生长；非干燥霉菌，可以在0.85 到 1的水分活度下生长。就对霉菌生长的影响而言，水分活度被广泛认为对霉菌萌发和菌丝增殖影响最大。水分活度抑制导致发芽和增殖速度降低，直至达到最小值，此时既不发生发芽也不增殖。发芽率和增殖率还取决于参与水分活度抑制的溶质的性质。
防腐剂：为了防止微生物导致食品腐败，制造商会使用防腐剂。其中，丙酸、山梨酸、苯甲酸及其盐对于抑制霉菌生长是有效的。弱酸与 pH 值相关，因为它们以离解和未离解的形式存在。在这种形式下，酸是中性的，能够穿过细胞膜。然后，酸通过释放氢离子来降低细胞内 pH 值，从而抑制细胞生长。有相关研究显示弱酸对霉菌生长有一定影响。接近中性 pH 值（6.5 至 7）。低浓度的弱酸（0.025 和 0.05%）会促进霉菌生长，而不是抑制霉菌生长。在这些条件下，必须使用高浓度的弱酸才能有效。
工艺和环境因素
储存温度：温度被认为是影响霉菌生长的第二个最重要的因素。某些霉菌种类能够在中度和高温下生长（耐热霉菌）。例如，黄曲霉和黑曲霉能够在 8至45°C 之间生长，最佳生长温度接近 30°C。这些霉菌会导致耐储存食品的腐败，尤其是在炎热的天气下。导致冷藏食品腐败的霉菌更加嗜冷（即能够在低温下生长）。青霉属、枝孢属的某些种类、镰刀菌能够在 0 到 5°C 之间生长。
氧气：食品腐败中遇到的霉菌是严格需氧微生物，即氧气是霉菌生长所必需的。因此，限制霉菌基质的氧气是抑制霉菌生长的有效方法。然而，一些霉菌能够在大气氧浓度低至 0.5% 或 2%的情况下生长。
防止食品发霉变质的措施
防止霉菌腐败的管理选项基于影响孢子污染或霉菌生长的因素，并且可以由生产加工人员对于加工和食品配方等进行干预控制。如，对于生产加工设备、加工环境等进行消毒杀菌，防止二次污染的发生。
在防止食品因霉菌而变质时，工厂内污染是需要控制的主要因素，并且通过遵守卫生良好生产规范和危害分析关键控制点来确保在操作上控制再污染需要相当大的成本程序。在食品制造过程中达到零污染率几乎是不可能的。然而，将比率降低到符合相关标准的阈值是可以的。
工厂中的供暖、通风和空调系统有多种用途，但它们在过滤空气和控制温度方面的作用对于控制新鲜空气和再循环空气污染物的污染风险至关重要。风险管理者可以决定温度、过滤效率和换气频率，以提高供暖、通风和空调系统的性能。更简单的工厂设计（例如厂内正压系统）也能有效减少空气霉菌污染。
微生物污染情况还取决于设备表面，霉菌可能在设备表面上存活或在设备内传播，例如，当存在过量冷凝水时，就会导致霉菌污染的发生。